O inversor é o cérebro dos trens de força elétricos. Ele gerencia o fluxo de energia da bateria para o motor elétrico e vice-versa. Os inversores se tornaram mais eficientes e complexos a cada etapa de desenvolvimento. A próxima evolução é a combinação do design do inversor, semicondutores de potência da próxima geração e algoritmos de software altamente inteligentes.
“A combinação de maior escalabilidade e modularidade com maior eficiência, potência de pico e acessibilidade dos motores elétricos é a chave para o sucesso no mercado de mobilidade elétrica”, disse Stephan von Schuckmann, membro do Board Mundial da ZF e Head da Divisão de Tecnologia de Powertrain de Carros de Passeio da ZF. “O inversor também é onde os ciclos de desenvolvimento da indústria de software e as inovações em semicondutores encontram hardware automotivo e especialização integrados. Dessa forma, é aqui que a diferenciação futura acontecerá.“
Arquitetura de inversor modular e escalável
A ZF desenvolveu uma arquitetura de inversor modular e altamente escalável que permite as OEMs flexibilidade máxima nas classes de tensão de 400V e 800V.
A plataforma do inversor modular não depende de semicondutores predefinidos. Ela é projetada para oferecer suporte às montadoras na transição de silício para carboneto de silício. E, ao mesmo tempo, está sendo preparada para as tendências futuras de semicondutores.
Semicondutor e Inovação em software da ZF
A ZF tem trabalhado em direção à transição para tecnologias alternativas de trem de força por décadas. A empresa adquiriu profundo conhecimento sobre o funcionamento interno dos e-drives, desde o design holístico de sistemas até a otimização de software ligada a novas gerações de semicondutores de energia. Conforme destacado anteriormente, o inversor contém o cérebro que controla o sistema e-drive completo. Tal como acontece com o corpo humano, você pode treinar os músculos e o cérebro para reagir com mais eficiência do que o normal. Por exemplo, em esportes ou tocando música. Isso é o que um inversor faz, flexiona o e-drive da maneira mais eficiente e rápida.
A placa de controle dentro de um inversor é a sua casa do software. É onde a demanda de energia dos veículos é traduzida em diferentes sinais de controle digital para a placa do driver, que aciona os semicondutores de energia de acordo com os sinais de controle. É um dos principais componentes de um inversor, porque a tecnologia de acionamento do gate é responsável pelos recursos de segurança, desempenho, eficiência e alcance total do EV que podem ser extraídos dos semicondutores de potência.
Nossa nova geração de inversores traz essas funcionalidades de otimização de hardware e software para obter assim tempos de comutação de semicondutores de potência mais rápidos, melhor proteção contra curto-circuito e muito mais. A ZF acumulou um conhecimento significativo nessa área, tanto de forma independente quanto com parceiros fortes, como a WOLFSPEED.
Além de uma abordagem altamente escalável em termos de tensão e semicondutores, o uso inteligente de software e avanços de semicondutores para inversores são os principais habilitadores do “Kit eDrive Modular” da ZF que pode dessa forma reduzir o tempo de desenvolvimento de novos e-Drives em até 50%. Este primeiro mundo agrupa toda a experiência da equipe de mobilidade elétrica da ZF para soluções de sistema. Além da expertise em componentes e controles de software em uma plataforma flexível e modular.
Experts no caminho para a eletrificação
“À medida que a indústria avança rapidamente em direção a um futuro elétrico e às metas de emissões zero para assim aprimorar nosso futuro ambiental, a ZF tem a experiência, possui software próprio e funções de gate drive para acelerar essa transformação. Desde proteção contra curto-circuito significativamente mais rápida e segura até gate drivers que realizam o desempenho máximo absoluto dos semicondutores de potência, a ZF está bem posicionada portanto para atender às necessidades da indústria e da sociedade”, enfatizou von Schuckmann.
Essas inovações de inversor já estão sendo preparadas para e-drives de próxima geração que estarão prontos para produção em 2025.
